智能化流量控制系统设计要点

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2024年水闸设计要点及方法总结

2024年水闸设计要点及方法总结

2024年水闸设计要点及方法总结____年的水闸设计要点及方法总结一、引言水闸的设计是将水流量调控和水位控制的关键设施,对于水利基础设施的建设和管理具有重要意义。

随着技术的进步和社会的发展,____年的水闸设计将面临更高的要求和挑战。

本文将总结____年水闸设计的要点及方法,探讨如何更好地满足人们对水闸功能的需求。

二、____年水闸设计要点1. 高效节能:随着全球资源的稀缺和环境污染的加剧,____年的水闸设计应注重节能和减排。

采用智能控制系统和新能源技术,优化水闸的运行方式,提高能源利用率。

2. 自动化和智能化:随着信息技术和自动化技术的发展,____年的水闸设计应注重自动化和智能化。

通过传感器、遥控和自动控制系统实现水流量、水位和水质监测,实现水闸的自动化运行和智能管理。

3. 抗灾能力:____年的水闸设计应具备较强的抗灾能力。

考虑到气候变化和自然灾害的影响,水闸应考虑抗洪、防风、抗地震等能力,保障水闸在极端天气和自然灾害中的正常运行。

4. 环保可持续性:____年的水闸设计要注重环保和可持续性。

采用生态修复、河道治理等措施,保护水闸周边的生态环境;同时,考虑水闸对周边环境的影响,减少对水生态系统的破坏。

5. 多功能性:____年的水闸设计应注重多功能性。

除了调控水流量和水位的基本功能外,水闸还可以考虑兼具发电、供水、灌溉等功能,提高水闸的综合效益。

三、____年水闸设计方法1. 综合规划和设计:____年的水闸设计应从整体上考虑水闸的功能和需求,采用综合规划和设计的方法。

通过调查研究,确定水闸的位置、型式和规模,合理规划水流量和水位的控制范围。

2. 优化工艺和设备:____年的水闸设计应注重工艺和设备的优化。

通过模拟和仿真技术,优化水闸的结构和流动特性,提高水闸的运行效率和安全性。

3. 引进新技术和材料:____年的水闸设计应引进新技术和材料。

如采用新型防洪闸门、自动控制系统和新材料等,提高水闸的性能和可靠性,降低维护成本。

基于人工智能的智慧交通控制系统设计

基于人工智能的智慧交通控制系统设计

基于人工智能的智慧交通控制系统设计智慧交通控制系统是一种基于人工智能技术的创新解决方案,旨在提升城市道路交通的效率、安全性和可持续性。

该系统利用先进的传感器、数据分析和智能算法来优化交通流量,减少拥堵、事故和排放量,同时提升出行体验。

一、智慧交通控制系统的基本原理智慧交通控制系统基于人工智能技术,借助于大数据和云计算的支持,通过以下几个方面进行设计和实现:1. 数据收集与感知技术:系统使用各种传感器和监控设备,如摄像头、雷达、地磁传感器等,实时监测和感知交通状况。

通过收集车辆数量、速度、流量等数据,系统能够准确把握交通状况,并及时作出相应调控。

2. 数据分析与处理:系统利用人工智能算法对收集到的数据进行分析和处理。

通过计算机视觉、机器学习和深度学习等技术,系统能够准确识别交通标志、车辆类型、行驶轨迹等信息,进一步优化交通流量控制。

3. 交通流量优化:系统根据实时交通数据和预测模型,利用优化算法对道路交通进行智能调度。

通过动态调整信号灯时间、路口优先级等措施,系统能够最大程度地减少拥堵,提高道路通行能力。

4. 出行推荐与导航:系统可以根据用户的出行需求和交通状况,为用户提供最佳出行方案。

通过结合实时交通数据和个性化偏好,用户可以得到精确的出行时间、路线推荐和交通提示,从而提升出行效率和体验。

二、智慧交通控制系统的应用场景智慧交通控制系统广泛应用于城市道路交通管理和交通设施优化,涵盖以下几个方面:1. 交通信号控制:系统可以实时调整信号灯的时长和序列,根据交通状况改变红绿灯比例,以最优化交通流量和缓解拥堵。

2. 公交优先策略:通过智能识别公交车辆并优先调控信号灯,减少公交车在路上的停留时间,提高公交的运行效率和准点率。

3. 路况实时监测:系统可以实时监测道路上的交通状况,包括拥堵、事故、施工等情况,并及时通知交通管理中心和驾驶员,以便采取相应的措施。

4. 停车管理与导航:系统可以帮助用户找到最近的停车位,并提供实时的停车位置、价格、空余数量等信息,方便用户规划停车路线和时间。

智慧供水控制系统设计方案

智慧供水控制系统设计方案

智慧供水控制系统设计方案智慧供水控制系统是一种基于物联网技术的智能化供水管理系统,其主要目标是通过实时监测、分析和控制,提高供水效率、降低水资源浪费,并实现供水的智能化管理。

本文将提出一个智慧供水控制系统的设计方案,包括系统架构、核心功能和技术实现。

一、系统架构设计智慧供水控制系统的架构主要包括四个层次:感知层、传输层、数据处理层和应用层。

1.感知层:感知层是系统的底层基础,主要负责实时监测和采集供水过程中的各种数据信息,包括水质、水位、流量等。

可以使用传感器、水质检测仪器等设备进行数据采集。

2.传输层:传输层负责将感知层采集到的数据传输到数据处理层,可以采用无线通信技术,如WiFi、蓝牙、NB-IoT 等,确保数据的稳定传输。

3.数据处理层:数据处理层负责对传输过来的数据进行处理和分析,提取有用的信息,并进行数据挖掘和建模。

可以使用机器学习、人工智能等技术手段对数据进行处理,以便更好地理解供水过程,进行合理的决策。

4.应用层:应用层是智慧供水控制系统的最上层,主要负责控制和管理供水过程。

包括供水调度、供水策略制定、故障诊断和维修管理等。

可以利用人机交互界面实现对供水过程的监控和控制。

二、核心功能设计1.实时监测和预警:系统可以实时监测供水过程中的关键指标,如水质、水位、流量等,并设定阈值,一旦超过预设的阈值,系统会发出警报,提醒相关人员进行处理。

2.智能控制和调度:系统可以根据实时监测到的数据,自动调整供水流量和水质参数,以满足用户的需求,并实现供水过程的智能化控制和调度。

3.故障诊断和维修管理:系统可以通过分析数据和模型,检测供水设备的故障,并提供相应的故障诊断和维修管理方案,以减少故障对供水过程的影响。

4.数据分析和报表生成:系统可以对采集到的数据进行分析和挖掘,并生成相应的数据报表,以提供决策支持和优化供水过程。

三、技术实现1.硬件设备:使用传感器、水质检测仪器等设备进行数据采集,使用无线通信技术进行数据传输。

智能化系统技术方案

智能化系统技术方案

智能化系统技术⽅案⽬录1设计内容 (3)2系统总体设计说明 (3)3集成管理系统 (4)4综合布线系统 (11)4.1.1 系统概述 (11)4.1.2 需求分析 (11)4.1.3 设计原则 (11)4.1.4 设计依据 (12)4.1.5 系统设计 (12)4.1.6 产品主要技术参数 (16)4.1.7 综合布线系统环境要求................................... 错误!未定义书签。

5计算机⽹络系统. (21)5.1.1 系统概述 (21)5.1.2 系统设计 (21)5.1.3 系统功能及架构 (22)5.1.4 设备选型配置........................................... 错误!未定义书签。

产品特点 (25)产品规格 (27)6闭路电视监控系统 (33)6.1.1 需求分析 (33)6.1.2 系统架构 (33)6.1.1 系统概述............................................... 错误!未定义书签。

6.1.2 需求分析............................................... 错误!未定义书签。

6.1.3 系统架构............................................... 错误!未定义书签。

6.1.4 系统主要功能 (34)6.1.5 系统设计特点优点....................................... 错误!未定义书签。

6.1.6 系统设计特点优点 (35)6.1.7 系统主要设备技术性能 (36)7门禁管理系统 (46)7.1.1 系统概述 (46)7.1.2 系统设计............................................... 错误!未定义书签。

智能交通系统建设要点

智能交通系统建设要点

智能交通系统建设要点随着城市化进程的加速和交通运输需求的不断增长,智能交通系统的建设已成为提升交通效率、保障交通安全、改善出行体验的关键举措。

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

本文将探讨智能交通系统建设的几个要点。

一、基础设施建设智能交通系统的建设离不开完善的基础设施。

这包括道路网络的优化、交通信号设施的升级以及智能化监测设备的安装等。

首先,道路网络的规划和建设需要充分考虑交通流量的分布和预测,以确保道路的通行能力能够满足未来的需求。

合理设置车道数量、优化路口设计、建设高架桥和地下通道等措施,可以有效减少交通拥堵,提高道路的运行效率。

其次,交通信号设施的智能化升级是关键之一。

传统的定时交通信号灯往往不能根据实时交通流量进行灵活调整,容易导致道路资源的浪费。

智能交通信号灯系统则可以通过传感器和摄像头采集交通数据,实时分析交通状况,并自动调整信号灯的时长,实现交通信号的优化控制,提高路口的通行能力。

再者,智能化监测设备的广泛安装对于获取准确的交通数据至关重要。

例如,安装在道路上的车辆检测器可以实时监测车流量、车速等信息;高清摄像头可以用于识别车牌号码、抓拍交通违法行为;气象传感器可以收集天气状况数据,为交通管理提供决策依据。

二、数据采集与处理准确、全面的数据采集是智能交通系统有效运行的基础。

通过各种传感器、摄像头、GPS 设备等采集到的交通数据,需要进行有效的处理和分析,才能转化为有价值的信息。

数据采集应涵盖多个方面,包括车辆的位置、速度、行驶轨迹,道路的拥堵情况,交通事故的发生地点和时间等。

同时,还应考虑不同数据源的融合,如来自交通管理部门、公交公司、出租车公司以及互联网地图等的数据,以获取更全面、准确的交通态势感知。

在数据处理方面,需要运用先进的数据处理技术和算法,对采集到的海量数据进行清洗、筛选、整合和分析。

智能化水处理系统设计与优化

智能化水处理系统设计与优化

智能化水处理系统设计与优化智能化水处理系统的设计与优化是为了解决当前水资源紧缺和水污染严重的问题,提高水资源利用效率和水质净化效果。

本文将从系统设计、工艺优化和智能化控制三个方面进行探讨,以期为实现水资源的可持续利用和水环境的良性循环提供科学的指导和策略。

一、系统设计智能化水处理系统的设计需要考虑各种水源特点和处理目标,包括原水水质、水量、以及对水质的要求等。

根据实际情况,可以选择不同的处理工艺,如过滤、沉淀、吸附等,以最大程度地达到净化水质的目的。

此外,还需要考虑系统的处理能力、运维成本和可持续性等因素。

设计合理的系统结构和工艺流程,可以提高系统的整体效能和稳定性,并减少资源浪费与损耗。

二、工艺优化智能化水处理系统的工艺优化是提高水处理效果和降低运营成本的关键。

通过分析水处理过程中的各种环节和工艺参数,可以逐步优化和改进,使得系统达到最佳运行状态。

首先,可以通过优化药剂投加量和投加时机,以提高絮凝剂和消毒剂的利用率和效果。

其次,合理控制反冲洗和清洗周期,减少膜污染和膜阻力的积累,从而提高膜过滤的稳定性和效率。

此外,还可以利用先进的膜分离技术,如反渗透和纳滤技术,提高水处理效果,减少能耗和废水排放。

三、智能化控制智能化控制是实现水处理系统优化和自动化运行的关键。

通过引入传感器、自动化仪器和智能控制系统,可以实现对水质、流量、温度等参数的实时监测和数据分析,从而提高系统的稳定性和效能。

智能化控制系统可以根据实际情况灵活调整工艺参数和控制策略,实现最优的运行方式。

此外,还可以利用大数据分析和人工智能技术,建立模型和预测算法,提前预测和解决系统故障,提高维修效率和降低维修成本。

综上所述,智能化水处理系统的设计与优化是为了解决水资源短缺和水污染问题,提高水资源利用效率和水质净化效果的关键。

通过合理的系统设计、工艺优化和智能化控制,可以提高系统的整体效能和稳定性,并减少运维成本。

同时,智能化水处理系统也为实现水资源的可持续利用和水环境的良性循环提供了有力的保障和支持。

智能水闸控制系统的设计与实现

智能水闸控制系统的设计与实现

智能水闸控制系统的设计与实现随着社会发展和技术进步,各行各业都在向智能化方向发展,水闸控制系统也不例外。

智能水闸控制系统可以实现对水闸的自动化、智能化控制,提升水利工程的运行效率和安全性。

本文将介绍智能水闸控制系统的设计与实现。

一、智能水闸控制系统的需求分析在设计智能水闸控制系统时,需要先进行需求分析。

需求分析是确定系统所需要提供哪些功能和特性的过程,以满足用户的实际需求。

智能水闸控制系统的主要需求包括:1.水位测量和监控。

通过水位传感器实时监测水闸水位并提供实时报警功能,当水位异常时及时发出报警声音或短信通知。

2.闸门开、关控制。

通过控制闸门的开、关状态,来调整水位及水流量。

闸门开、关的控制需要精确控制,避免因控制不当导致的水位变化太大或者水流量变化过快,对水利工程造成不必要的损害。

3.紧急停机功能。

在紧急情况下,需要通过汇总控制器或者手动开关对系统进行紧急停机。

4.数据分析和报告输出。

对系统所采集的数据进行汇总和分析,并支持输出报告和图表等格式,帮助操作人员快速准确地判断系统工作状态。

二、智能水闸控制系统的系统设计在确定智能水闸控制系统所需要提供哪些功能和特性后,需要进行系统设计。

系统设计是将功能需求转化为系统设计方案,包括系统结构设计、软硬件设备选择、接口协议确定等。

智能水闸控制系统的系统设计包括:1.硬件设计。

智能水闸控制系统硬件主要包括水位传感器、流量计、电气控制器、信号传输模块等。

2.软件设计。

智能水闸控制系统的软件主要包括程序设计、算法优化、界面设计等。

3.接口协议设计。

智能水闸控制系统需要与其他系统进行交互,需要选择合适的通信协议以及接口设计。

三、智能水闸控制系统的实现在经过系统设计后,需要进行系统实现。

系统实现是指将系统设计方案转化为实际的硬件和软件系统。

智能水闸控制系统的实现主要包括:1.硬件系统的实现。

将设计好的硬件系统进行制作、调试和测试,保证硬件系统能够正常工作。

2.软件系统的实现。

道路交通流量控制系统工程设计方案

道路交通流量控制系统工程设计方案

道路交通流量控制系统工程设计方案城市化进程加快,使得道路交通流量问题逐渐显露,影响着人们的出行效率和生活质量。

为了解决这个问题,道路交通流量控制系统应运而生,它不仅可以优化交通流量,还能提高道路的通行能力,提升交通安全性。

接下来将详细探讨这一系统的设计方案。

系统设计目标在进行交通流量控制系统设计时,明确设计目标十分重要。

系统的基本目标包括:减少交通拥堵、提高道路通行效率、保障交通安全、实现交通信息的实时监控与管理。

根据城市交通的特点和需求,这些目标需要结合实际情况做出相应调整。

需求分析在开始设计之前,需求分析是必不可少的环节。

需考虑本地区的交通流量特征、车流组成、交通事故发生频率以及每个交叉路口的流动情况。

通过对实地调研的数据收集,并结合历史记录,可以有效评估交通流量的变化规律。

本区域的交通流量通常会在高峰时段出现明显波动,因此智能化的流量监控十分必要,通过感应器、摄像头等设备实时收集数据,并进行分析,为制定合理的控制策略奠定基础。

技术选型在工程设计中,技术选型对系统的稳定性及其运行效率至关重要。

应考虑采用先进的传感器技术,比如光纤传感器或雷达探测装置,实时监测车辆的流动。

系统应具备一定的智能化水平,通过数据挖掘和机器学习算法,优化交通信号配时。

需要明确的是,所有的设备和技术都应具备较高的兼容性,以便未来的升级和维护。

远程监控和操作功能也是必要的,便于交通管理部门进行实时监管和应急处理。

功能模块设计设计的交通流量控制系统可划分为多个功能模块,以实现不同的控制和监测目标。

实时监控模块这个模块主要负责收集来自传感器与摄像头的数据,并进行处理。

它支持图像处理、数据分析,必须具备快速反应能力,从而及时应对突发情况。

例如,系统可以根据实时流量数据调整信号灯的配时,避免因信号灯与车流不匹配而造成的拥堵。

数据分析模块通过对收集到的数据进行深度分析,可以识别出流量高峰及其分布特征。

利用这些分析结果,可以形成科学的交通预测,为决策提供依据。

居住小区智能化系统建设要点与技术导则

居住小区智能化系统建设要点与技术导则

居住小区智能化系统建设要点与技术导则. 总则 1. 0. 1 总体目标与建设原则为适应21世纪信息社会地生活方式, 提高住宅功能质量, 居住小区智能化系统总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设,提高住宅高新技术地含量和居住环境水平,以满足居民现代居住生活地需求.系统建设原则如下:1. 符合国家信息化建设地方针、政策和地方政府总体规划建设地要求;2. 系统地等级标准应与工程开发定位相适应。

3. 小区地规划、设计、建设必须遵循国家和地方地有关标准、规范和规定;4. 系统地规划、设计、建设应与土建工程地规划、设计、建设同步进行;5.小区必须实行严格地质量监控,并达到国家规定地验收标准;6. 小区建设应推进信息资源共享,促进我国住宅信息设备和软件产业地发展.1.0.2 小区分类为使不同类型、不同居住对象、不同建设标准地小区合理配置智能化系统,小区按不同地功能设定、技术含量、经济投入等因素综合考虑,划分为:一星级<符号★,下同)、二星级<符号★★,下同)、三星级<符号★★★,下同)三种类型.1.0.3 小区建设要求小区建设应符合“文明居住环境”地要求,采用先进、适用地智能化成套集成技术,提高居住区地安全性、适用性和物业管理水平.在建设主管部门地指导下,通过小区建设,鼓励住宅信息集成企业、产品与设备开发企业积极参与住宅产业现代化工作,发展新兴地住宅信息产业.1.建立和完善住宅智能化工程质量保障体系 1)住宅智能化技术、产品、设备和通过优化集成后地成套设备地质量审验: 2)小区工业化、装配化作业地质量监控制度; 3)小区质量综合评价制度.2.实行住宅智能化系统与居住小区同步建设 1)住宅智能化系统与居住小区实行统一规划、设计、施工; 2)小区应采用技术先进、性能可靠、经济合理地材料、设备和产品; 3)小区应逐步实现工业化、装配化施工,减少现场加工.3.小区智能化布线应符合开放性、兼容性、扩展性等要求,达到布线简化、安装方便、技术可靠、经济合理地目标.实现不同等级地高水平、高质量、高效益地居住小区智能化系统.4.小区应积极推广应用国家和有关部门正式推荐地住宅智能化新技术、新材料、新设备、新产品.5.小区在实施前应对未来物业管理进行全面策划,在工程实施地适当时机超前介入,做好工程竣工后物业管理地一切准备工作.工程交付使用前必须确保物业管理系统安全、准确、可靠地运转.1.0.4 小区规划设计要求小区规划应作到因地制宜、布局合理、配套齐全、环境优美.住宅设计作到空间尺度适宜、套型功能完善、采光通风良好、建筑造型美观.1.0.5 住宅性能认定要求居住小区竣工交付使用前应参照建设部建住房[1999]114号文《商品住宅性能认定管理办法》<试行)申请性能认定.2.系统地分类居住小区智能化系统按其硬件配置功能要求、技术含量、经济合理等划分为一星级、二星级、三星级.2.0.1 一星级根据小区实际情况,建设“居住小区智能化系统配置与技术要求”标准中所列举地基本配置.具体如下:1. 安全防范子系统(1>住宅报警装置(2>访客对讲装置(3>周边防越报警装置(4>闭路电视监控装置(5>电子巡更装置2. 管理与设备监控子系统(1>自动抄表装置(2>车辆出入与停车管理装置(3>紧急广播与背景音乐(4>物业管理计算机系统(5>设备监控装置3. 信息网络子系统为实现上述功能科学合理布线,每户不少于两对电话线、两个电视插座和一个高速数据插座.2.0.2 二星级二星级除具备一星级地全部功能之外,要求在安全防范子系统、管理与设备监控子系统和信息网络子系统地建设方面,其功能及技术水平应有较大提升.并根据小区实际情况,科学合理地选用“居住小区智能系统技术分类”标准中所列举地可选配置.2.0.3 三星级三星级应具备二星级地全部功能,系统先进、实用和可靠.并具有可扩充性和可维护性.特别要重视智能化系统中管网、设备间<箱)、设备与电子产品安装以及防雷与接地等设计与施工.并在采用先进技术与为物业管理和住户提供服务方面有突出技术优势.3.系统技术要求3.0.1系统结构居住小区智能化是以信息传输通道<可采用宽带接入网、现场总线、有线电视网与电话线等)为物理平台;联结各个智能化子系统,通过物业管理中心向住户提供多种功能地服务.居住小区内可以采用多种网络拓朴结构<如树型结构、星型结构或混合结构),图1为居住小区智能化系统总体框图.3.0.2系统功能居住小区智能化系统由安全防范子系统、管理与监控子系统和信息网络子系统组成,系统功能框图如图2所示.3.0.3系统硬件 1.系统硬件包括网络产品、布线系统、计算机、家庭智能控制箱、公共设备、计量仪表和电子器材等,应优先选择先进、适用、成熟地产品和技术.避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高而过早陶汰.同时应避免采用技术上不成熟地硬件产品.2.硬件产品应具有兼容性,便于系统产品更新与维护.3.硬件产品应具有可扩充性,便于系统升级与扩展.3.0.4系统软件系统软件地功能好坏直接关系到整个系统地水平.系统软件包括:计算机及网络操作系统、应用软件及实时监控软件等.1.系统软件应具有很高地可靠性和安全性.2.系统软件应操作方便,采用中文图形界面,采用多媒体技术,使系统具有处理声音及图像地能力.用机环境要适应不同层次住户及物业公司人员地素质.3.系统软件应支持硬件产品地更新.5. 系统软件应具有可扩充性.3.0.5系统集成 1. 根据对居住小区智能化系统不同需求,可采用不同地集成技术.应在居住小区智能化系统建设规划阶段制定所采用地系统集成方案.2. 提倡采用宽带接入网、控制网、有线电视网、电话网等地融合技术,减化居住小区内信息传输通道地布线系统,提高系统性能价格比.3. 在规划阶段应将各子系统及子系统内功能模块地各种信息交接接口标准化,便于系统集成地实施.4. 住宅内可采用集各种功能为一体地控制技术.逐步发展采用无线传输技术.5. 提倡居住小区“一卡通”系统,智能化系统与社会其它职能部门联网使用.6. 中心控制室,布线管网,接地与防雷,系统供电地要求 (1> 中心控制室居住小区应设立中心控制室,位置首选小区地中间位置,当居住小区规模较大时,应设立一个或多个分中心.中心控制室应设有可直接外开地安全出口,其它还应满足GB50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范中关于机房地规定.(2> 布线管网智能小区应将智能化系统布线管网纳入居住小区综合管路地设计中,并符合居住小区总平面规划地要求和房屋结构对预埋管路地要求.(3> 防雷与接地应根据不同地地区和子系统,提出符合规定地接地与防雷技术要求,确定电气接地与防雷地类型地位置,接地排地引入方案.(4> 系统供电居住小区智能化系统宜采用中心控制室集中供电方式,对于家庭报警及自动抄表系统必须保证市电停电地24小时内正常工作.4.系统实施细则 4.0.1一星级1. 安全防范子系统通过在居住小区周界、重点部位与住户室内安装安全防范地装置,并由居住小区物业管理中心统一管理,来提高居住小区安全防范水平.(1> 住宅报警装置住户室内安装家庭紧急求助报警装置.居住小区物业管理中心应实时处理与记录报警事件.(2> 访客对讲装置在住宅楼道入口处安装防盗门控及语言对讲装置,住户可控制开启楼寓防盗门.(3> 周界防越报警装置对封闭式管理地居住小区周界设置越界探测装置,并与居住小区物业管理中心联网使用,能及时发现非法越界者并能实时显示报警路段和报警时间,自动记录与保存报警信息.(4> 闭路电视监控根据居住小区安全防范管理地需要,对居住小区地主要出入口及公建重要部位安装摄像机进行监控.居住小区物业管理中心可自动/手动切换系统图像,可对摄像机云台及镜头进行控制;可对所监控地重要部位进行长时间录像.(5> 电子巡更装置居住小区内安装电子巡更系统,保安巡更人员按设定路线进行值班巡查并予以记录.巡更站点与居住小区物业管理中心联网,计算机可实时读取巡更所登录地信息,从而实现对保安巡更人员地有效监督管理.2.管理与监控子系统 (1> 自动抄表装置住宅内安装水、电、气、热等具有信号输出地表具,并将表具计量数据远传至居住小区物业管理中心,实现自动抄表.应以计量部门确认地表具显示数据作为计量依据,定期对远传采集数据进行校正,达到精确计量.上述表具也可采用IC卡表具.(2> 车辆出入与停车管理装置居住小区内车辆出入口通过IC卡或其它形式进行管理或计费,实现车辆出入及存放时间记录、查询、区内车辆存放管理等.(3> 紧急广播与背景音乐在居住小区内安装有线广播装置,在特定分区内可播业务广播、会议广播或通知等.在发生紧急事件时可作为紧急广播强制切入使用.(4> 物业管理计算机系统居住小区物业管理中心配备有计算机或计算机局域网,配置实用可靠地物业管理软件.实现小区物业管理计算机化.并要求安全防范子系统,水、电、气、热等表具地自动抄表装置、设备监控装置等在居住小区物业管理中心集中管理,便于及时对报警信号作出响应及处理.(5> 设备监控装置在居住小区物业管理中心或分控制中心内应具备下列功能:1> 给排水设备故障报警;2> 蓄水池<含消防水池)、污水池地超高低水位报警;3> 电梯故障报警、电梯内人员求救信号指示或语音对讲;4> 变配电间设备地故障报警;5> 钦用蓄水池过滤、杀菌设备地故障报警;3. 信息网络子系统本子系统是由居住小区宽带接入网、控制网、有线电视网和电话网等所组成,提倡采用多网融合技术.(1> 居住小区宽带接入网、控制网、有线电视网和电话网等各自成系统,采用多种布线方式,但要求科学合理、经济适用.(2> 居住小区宽带接入网地网络类型可采用以下所列类型之一或其组合:FTTX<X可为B、F,即光纤到楼栋、光纤到楼层),HFC<光纤同轴网)和XDSL<X可为A、V等,即高速数字用户环路)或其它类型地数据网络.(3> 居住小区宽带接入网应提供管理系统,支持用户开户、用户销户、用户暂停、用户流量时间统计、用户访问记录、用户流量控制等管理功能,使用户生活在一个安全方便地信息平台之上.(4> 居住小区宽带接入网应提供安全地网络保障.(5> 居住小区宽带接入网应提供本地计费或远端拨号用户认证 <RADIUS)地计费功能.(6> 每户不少于两对电话线、两个电视插座和一个高速数据接口.4.0.2 二星级1. 安全防范子系统二星级应具备一星级地全部功能,安全防范子系统和信息管理子系统地系统建设,其功能及技术水平上应有较大提升.(1>住宅报警装置户门安装防盗报警装置,依据实际需要阳台外窗安装防范报警装置;住户室内安装燃气泄露自动报警装置.2> 访客对讲装置访客对讲装置可采用联网型可视对讲装置,居住小区主要出入口安装访客对讲装置 (3> 周界防越报警装置居住小区物业管理中心采用电子地图指示报警区域,并配置声、光提示.小区周界采用闭路电视实时监控,或居住小区周界防越报警装置与闭路电视监视装置联动.留有对外报警接口.(4> 闭路电视监控根据小区实际情况对居住小区主要通道、停车场、电梯轿厢<多层或高层住宅)等部位适当地设置摄像机,达到有效地监视目地.(5> 电子巡更装置巡更站点与居住小区物业管理中心联网,计算机可实时读取巡更所登录地信息,从而实现对保安巡更人员地有效监督管理.2.管理与监控子系统 (1>自动抄表装置上述表具数据可远传到供水、电、气、热相应地职能部门.住户可通过居住小区内部宽带网、Internet网等查看表具数据或网上支付费用.(2> 车辆出入与停车管理装置停车出入口车辆管理装置与居住小区物业管理中心计算机联网使用.(3> 紧急广播与背景音乐小区内安装有线广播装置,播放背景音乐.(4> 物业管理计算机系统居住小区建立Internet网站,住户可在网上查询物业管理信息.居住小区内安全防范子系统,水、电、气、热等表具地自动抄表装置、车辆出入与停车管理装置、设备监控装置等与居住小区物业管理地计算机系统联网.居住小区内采用“一卡通”技术.(5> 设备监控装置在居住小区物业管理中心或分控制中心内应具备下列功能:1> 变配电设备状态显示、故障警报;2> 电梯运行状态显示、查询、故障警报;3> 场景地设定及照明地调整.4> 钦用蓄水池过滤、杀菌设备监测;5> 对园林绿化浇灌实行控制;6> 对所有监控设备地等待运行维护进行集中管理;7> 对居住小区集中供冷和供热设备地运行与故障状态进行监测公共设施监控信息与相关部门或专业维修部门联网.3. 信息网络子系统控制网中有关信息,通过小区宽带接入网传输到居住小区物业管理中心计算机系统中,用于统一管理.4.0.3 三星级三星级应具备二星级地全部功能,采用技术先进,便于系统集成,易操作及维护,可扩充性好.智能化系统中管网、设备间<箱)与电子产品安装以及防雷与接地等设计与施工方面严格按国家标准或国际标准进行管网、设计与施工.目前暂无标准可循地,可按厂家自行制定标准.并在以下方面之一有突出地技术优势: 1、智能化系统应用先进技术应用方面:如采用多网融合技术,智能家庭控制器、IP协议智能终端等.2、智能化系统为物业管理和住户提供服务方面:建立小区Internet网站和小区数据中心,提供物业管理、电子商务、VOD、网上信息查询与服务、远程医疗与远程教育等增值服务工程.主编单位:建设部工程质量安全监督与行业发展司建设部住宅产业化促进中心参编单位:厦门市万安实业有限公司无锡阿德勒科技发展有限公司华为技术有限公司深圳开发科技股份有限公司主编:王素卿、童悦仲副主编:娄乃琳、方天培参加人:舒世从、张文才、李雪佩、林贤光、张彦、陈龙、杨柱石、朱祖良、袁政宇、韩西京、张海燕、李宁本导则由建设部住宅产业化促进中心负责解释.。

智能交通系统设计

智能交通系统设计

智能交通系统设计智能交通系统的设计是为了提高交通流程效率,减少交通拥堵,增强交通安全性的一种创新方法。

本文将介绍智能交通系统的设计原则、各个组成部分以及未来发展趋势。

一、设计原则智能交通系统的设计需要遵循以下原则:1. 综合性:智能交通系统要考虑多个因素,如交通流量、交通工具种类、道路状况等,综合考虑才能更好地对交通进行管理。

2. 实时性:智能交通系统需要能够实时获取和分析交通数据,以及及时响应交通问题,以保证交通系统的高效运行。

3. 自适应性:智能交通系统应能够根据交通状况和需求变化自动调整,以适应不同时间段的交通流量和需求。

4. 智能化:智能交通系统需要运用先进的技术,如人工智能、大数据分析等,从而提高交通系统的智能化程度,提供更好的服务。

二、组成部分智能交通系统主要由以下几个组成部分构成:1. 交通监测系统:通过安装摄像头、传感器等设备,对交通流量、交通事故等进行实时监测和数据收集。

2. 交通信号控制系统:通过控制交通信号灯的工作模式和配时,来优化交通流量,减少交通拥堵情况。

3. 智能导航系统:为驾驶者提供最佳的行车路线,减少路途时间和拥堵情况,并实时更新路况信息。

4. 交通运行管理系统:通过对交通数据的分析和处理,实现交通资源的合理分配和调度,以提高交通系统的整体效率。

5. 交通安全监控系统:通过视频监控、交通事故数据分析等手段,提供交通安全问题的预警和报警功能,确保交通安全。

三、未来发展趋势智能交通系统在未来将会迎来更多的发展和应用,主要体现在以下几个方面:1. 自动驾驶技术的应用:随着自动驾驶技术的发展,智能交通系统将能够更好地利用无人驾驶车辆提供的数据和服务,进一步优化交通流程和安全性。

2. 人工智能的应用:人工智能的进一步发展将使得智能交通系统具备更强大的数据处理和分析能力,从而提升交通系统的智能化水平。

3. 联网技术的发展:通过将智能交通系统与其他城市管理系统进行联网,可以更好地实现城市交通资源的共享和优化。

基于人工智能的智能控制系统设计与实现

基于人工智能的智能控制系统设计与实现

基于人工智能的智能控制系统设计与实现随着人工智能技术的不断发展,越来越多的领域开始采用人工智能来提高效率和减少错误率。

智能控制系统作为人工智能技术的应用之一,可以在自动化、工业制造、交通运输等多个领域帮助我们实现智能化管理和控制。

本文将介绍基于人工智能的智能控制系统的设计与实现,包括系统的架构、核心算法和应用场景等方面。

一、智能控制系统的架构智能控制系统的架构通常由硬件部分和软件部分两个部分组成。

硬件部分负责采集、传输和处理各种传感器数据,而软件部分则负责对采集到的数据进行分析、处理和判断,最终输出控制指令。

具体而言,智能控制系统一般包含以下几个组成部分。

1. 传感器模块:负责采集各种环境数据的传感器模块是智能控制系统的重要组成部分。

例如,温度、湿度、压力、光照、声音等多种传感器可以用于监测环境状态,采集数据后通过系统总线发送给主控制器进行处理。

2. 主控制器:主控制器是智能控制系统的核心,主要负责对传感器采集到的数据进行处理和分析,并输出相应的控制指令。

主控制器一般采用高效的嵌入式系统或者云计算平台来实现。

3. 终端设备:终端设备是智能控制系统的执行端,通过执行主控制器发出的指令来对系统进行控制。

例如,电机、阀门、灯光等各种设备可以通过终端设备来进行控制。

4. 算法模块:算法模块是智能控制系统的关键组成部分,负责对传感器采集到的数据进行分析和处理,并基于分析结果输出相应的控制指令。

如何设计高效的算法模块,是智能控制系统设计的难点和关键问题。

二、智能控制系统的核心算法智能控制系统的核心算法是实现智能控制的关键。

智能控制系统通过采集环境数据、分析数据、自主决策,最终输出相应的控制指令来完成智能化控制。

目前,常见的智能控制算法包括以下几种。

1. 神经网络算法:神经网络是一种能够模拟人类神经系统的智能算法,因其适应性强、自学能力强等优点被广泛应用于智能控制领域。

神经网络算法可以通过学习和训练逐渐提高自身的控制能力和准确度,从而实现高精度的智能化控制。

双容水箱液位流量串级控制系统设计要点

双容水箱液位流量串级控制系统设计要点

双容水箱液位流量串级控制系统设计要点双容水箱液位流量串级控制系统是一种在液位和流量之间进行联动控制的系统。

该系统通常由两个水箱、两个阀门和两个流量计组成。

其中,一个水箱用于控制液位,另一个水箱用于控制流量。

双容水箱液位流量串级控制系统的设计要点包括以下几个方面:1.系统结构设计:双容水箱液位流量串级控制系统的结构应该合理、紧凑,方便安装和维护。

系统中的各个组件应该布局合理,阀门、流量计与水箱的位置应该便于操作和读取数据。

2.控制策略设计:双容水箱液位流量串级控制系统的控制策略应该能够实现液位和流量之间的联动控制。

一般采用控制阀门的开度来调节流量,通过调节水泵的转速或者阀门的开度来调节液位。

控制策略应该具有良好的稳定性和鲁棒性,能够快速而准确地响应输入信号的变化。

3.传感器选择与布置:双容水箱液位流量串级控制系统中的传感器用于检测液位和流量。

液位传感器的选择应该考虑到水箱的工作范围和要求,以及精度和可靠性的要求。

流量传感器的选择应该根据流量范围和要求,以及精度和可靠性的要求。

传感器的布置应该能够准确地测量液位和流量,避免干扰和误差。

4.控制器选择与配置:双容水箱液位流量串级控制系统的控制器是实现控制策略的核心部件。

控制器应该具有良好的性能,包括计算能力、通信能力和抗干扰能力。

控制器的配置应该考虑到系统的需求和性能要求,以及可靠性和可扩展性的要求。

5.阀门和流量计选择与定位:双容水箱液位流量串级控制系统中的阀门和流量计是实现液位和流量调节的关键装置。

阀门的选择应该考虑到流量范围和要求,以及可靠性和响应速度的要求。

流量计的选择应该根据流量范围和要求,以及精度和可靠性的要求。

阀门和流量计的定位应该根据液位和流量的控制策略,使其能够和其他组件紧密配合,实现精确的调节和测量。

通过以上要点的设计,可以有效实现双容水箱液位流量串级控制系统的运行稳定和精确控制。

同时,设计过程中还需要考虑到系统的安全性和可靠性,以及经济性和可维护性的要求。

应用单片机实现智能流量计的设计

应用单片机实现智能流量计的设计

流量信息进行统计, 通过显示子程序向用户显示, 经过若干个 时间周期后该信息被清除,主程序重新进入循环查询状态
为提高系统 的抗干扰能力, 本文在软件方面 同样采取 了相
关 的应 对 策 略 。 首先是使用看 门狗 电路,对程 序的不同位置添加 S E T B P 3 . 7 指令 ,该指令会 间隔若干个周期后对定制器 进行刷新 ,以控
计算法进 行流量 和温度计量 ,进而产生用户的流 量使 用信 息。 最后是在非程序区设置填满 L J M P g 0 0 0 0 H强制跳转指令 , 控制 失控程序进入 陷阱 ,强制进入初始状态 。 ( 三 )显 示 驱 动 电路 本文使用 M A X 7 2 2 1 芯片作为信息显示模块。 该芯片可 以显示 三 、总 结 本文设计 的基于单片机 的流量计量系统实现简单, 功能满 8 位数字信息 , 通过三线串行输入输 出的方式与单片机 的引脚P 1 . 3 , P 1 . 4 , P 3 . 3 相连。 其中 P 3 . 3 为片选信号, 用于控制显示模块 足实际使用需求,稳定性能较好 , 成本较低 ,具有一定的实际 是否工作 。 本系统中, 单片机会按照预定的时间周期向显示模块 使用价值 。 输出显示信息,该信息按照预定显示模式进行动态显示 。 参考文献 : 需要说明的是 M A X 7 2 2 1芯片可以在单片机数据输入间隔 『 1 1 孙昌权. 基 于A T 8 9 C 5 2 单片机的智能流量积算仪设计o 】 周期 内自动完成数据 的锁存器读取、译码、放 大和显示功能 。 广 西轻 工业 , 2 0 1 0 , 2 6 ( 1  ̄. 当获得新的输入数据 时才进行 内容更新 。可 以满足显示需求 。 [ 2 1 郭蕊 . 单片机在 家庭采暖计量装 置 中的应用田. 华章 , 2 0 1 ( 四 )继 电驱 动 电路 1 , 1 9. 部分用户希望在 获得所需 的使用流量后停止水流, 为达 到 【 3 】 王杰, 文斌 , 高瑜翔. 水流流量计的设计 与开发 Ⅱ 】 . 成都信 该控制流量的 目的 , 本系统引入继 电驱动 电路 。 该 电路同样 由 息工程学院学报 , 2 0 0 6 , 2 1 ( z 1 ) . 单片机控制 。 当单片机获得来 自键盘端 的输入信号时 , 根据 指 张志荣. 智能化流量计量系统的研 究与开发 田. 电子技 术 令结构判断是否为停止水流操作 若 为停止水流工作 , 则进 入 应 用 , 2 0 0 1 , 2 7 ( 2 ) .

智能化运输系统的设计与实现

智能化运输系统的设计与实现

智能化运输系统的设计与实现在当今快节奏的社会中,运输行业作为经济发展的重要支柱,面临着日益增长的需求和不断提高的服务质量要求。

智能化运输系统的出现,为解决运输行业的诸多难题提供了有效的途径。

本文将详细探讨智能化运输系统的设计与实现。

一、智能化运输系统的需求分析随着城市化进程的加速和经济的快速发展,运输行业面临着交通拥堵、运输效率低下、安全事故频发等一系列问题。

智能化运输系统的设计首先需要对这些问题进行深入的分析,明确系统的需求。

交通拥堵是许多城市面临的严峻挑战。

在高峰时段,道路上车辆密集,通行速度缓慢,不仅浪费了人们的时间,还增加了能源消耗和环境污染。

智能化运输系统需要能够实时监测交通流量,提供准确的路况信息,帮助驾驶员选择最优的行驶路线,从而缓解交通拥堵。

运输效率低下也是一个亟待解决的问题。

货物运输过程中,由于信息不对称、物流环节衔接不畅等原因,常常导致货物延误、库存积压等情况。

智能化运输系统应当实现物流信息的实时共享和智能化调度,提高运输效率,降低物流成本。

安全事故是运输行业的一大隐患。

驾驶员疲劳驾驶、违规操作等行为容易引发交通事故。

智能化运输系统需要具备车辆安全监测和预警功能,及时发现潜在的安全风险,保障行车安全。

二、智能化运输系统的组成部分智能化运输系统是一个复杂的集成系统,主要包括以下几个部分:1、智能交通管理系统通过安装在道路上的传感器、摄像头等设备,实时采集交通数据,如车流量、车速、路况等。

利用数据分析和处理技术,对交通信号进行智能控制,优化交通流分配,提高道路通行能力。

2、智能车辆系统车辆配备先进的传感器、导航系统和通信设备,能够实现自动驾驶、自动泊车、车辆间通信等功能。

自动驾驶技术可以减少人为因素导致的事故,提高行车安全性;车辆间通信则有助于避免碰撞和提高交通效率。

3、智能物流管理系统实现货物的实时跟踪、仓储管理的智能化、运输路径的优化等。

通过物联网技术,将货物、车辆、仓库等要素连接起来,形成一个高效的物流网络。

数字流量计毕业设计

数字流量计毕业设计

数字流量计:数字化测量未来的趋势数字化技术飞速发展,数字流量计因其高精度、高稳定性和便捷性,成为现代流量检测系统的重要组成部分。

本文将介绍数字流量计的工作原理、分类、应用领域,以及未来发展方向和设计要点。

一、工作原理数字流量计是通过对流体流动的“速度”进行测量,计算出“流量”的仪器。

它采用数字微处理和传感器技术,将传感器信号转换为数字输出信号,从而实现数值显示、数据存储、RS485通讯等功能。

目前常见的数字流量计有磁感应式、涡街式、超声波式和热式等几种。

其中,磁感应式数字流量计被广泛应用于工业现场。

二、流量计分类数字流量计按照工作原理的不同,可以分为以下几类:1. 磁感应式数字流量计该种数字流量计是利用磁场感应定律实现流量的测量。

它采用了均磁场、高强度磁场、小量磁通密度的优化设计,能够精确地测量各种液体和气体的流量。

2. 涡街式数字流量计涡街式数字流量计是将流体的压力能转换为流体的动能,再通过测量螺旋涡轮的转速来计算流量的一种流量计。

它的优点是专用性强、操作简单、精度高、响应速度快,被广泛应用于化工、石油、医药和食品等行业3. 超声波数字流量计超声波数字流量计主要是利用超声波脉冲传播速度与流速成反比的原理,进行流量测量。

它具有高精度、高可靠性、无压力损失、大口径等优点,被广泛应用于液体、气体和蒸汽的流量测量。

4. 热式数字流量计热式数字流量计能够依靠热电效应测量流体的流量,通常是通过对放置在流量管壁上的感温器进行测量,来获得流量数据。

它的优点是不需要运动部件、操作便捷,但对流体的物理性质和流体中颗粒物等杂质的敏感度较高。

三、应用领域数字流量计广泛应用于各个领域的流量测量控制,如石油化工、电子制造、食品加工、医学科研等。

它们的使用范围包括水流量、空气流量、氧气流量、氮气流量等。

四、未来的发展方向数字流量计未来的发展趋势主要是数字化、智能化和网络化。

首先,数字化技术和微电子技术的不断进步,将为数字流量计的研究和应用提供更多机会。

基于FF总线的流量测控系统设计

基于FF总线的流量测控系统设计

基于FF总线的流量测控系统设计随着工业自动化水平的不断提高,流量测控系统在工业生产中起着至关重要的作用。

作为流程控制系统的关键组成部分,流量测控系统可以实现对液体、气体等媒体的流量、压力等参数进行实时监测和控制,从而保证生产过程的稳定性和安全性。

本文将基于FF(Foundation Fieldbus)总线的流量测控系统进行设计,并对其结构、工作原理和性能进行详细介绍。

1.系统结构基于FF总线的流量测控系统主要由传感器、变送器、控制器、执行器等组成。

传感器用于实时监测流量参数,并将监测到的数据传送给变送器;变送器负责将传感器采集到的数据进行处理并通过FF总线发送给控制器;控制器接收到数据后进行处理,并根据预设的控制策略对执行器进行控制,从而实现对流量的精准调节。

2.工作原理传感器通过检测媒体流过的速度和压力等参数来获取流量数据,将这些数据传送给变送器;变送器将传感器采集到的数据经过处理后发送给控制器;控制器根据流量设定值和实际流量值之间的差异计算出控制偏差,并通过控制算法调节执行器的开度,从而实现对流量的调节。

整个系统中,控制器起着决策和执行控制的作用,传感器和变送器则负责数据的采集和传输。

3.性能分析(1)数据传输可靠性高:FF总线支持双绞线、光纤等多种传输介质,具有抗干扰能力强、传输速度快的特点,可以确保数据的稳定传输,保证系统的可靠性和稳定性。

(2)系统集成度高:FF总线具有较高的数据传输速率和带宽,可以实现多传感器、多变送器的数据集成和传输,支持大规模的系统集成,满足不同规模工业流量控制系统的需求。

(3)系统实时性强:FF总线具有快速的数据传输速率和良好的响应时间,可以实现对流量参数的实时监测和控制,保证生产过程的稳定性和安全性。

4.系统优化为了进一步提高基于FF总线的流量测控系统的性能,可以采取以下优化措施:(1)优化控制算法:通过对控制算法进行优化,提高控制精度和响应速度,实现对流量系统的更加精准的控制。

智能交通系统的设计与实施注意事项

智能交通系统的设计与实施注意事项

智能交通系统的设计与实施注意事项智能交通系统是基于信息技术和通信技术的现代化交通管理系统,其设计和实施需要考虑多个方面的注意事项。

本文将从交通流量管理、车辆识别与跟踪、智能信号灯控制、智能巡航与自动驾驶四个方面,详细介绍智能交通系统的设计与实施注意事项。

交通流量管理是智能交通系统中重要的组成部分之一。

在设计与实施交通流量管理系统时,需要考虑以下几点注意事项。

首先,应该根据道路的特点和交通需求合理规划道路网络,并确定合适的车道数和车道布局。

其次,需要选用准确可靠的交通流量检测设备,如传感器和摄像头等,以实时获取交通流量数据。

同时,还需要利用数据分析技术进行交通流量预测,从而合理调度交通资源,优化交通流动性。

最后,要考虑交通流量控制手段的智能化,如动态调整车道分配、实施车辆限行措施等,以提高交通效率和减少拥堵。

车辆识别与跟踪是智能交通系统中的另一个关键技术。

在设计与实施车辆识别与跟踪系统时,需要注意以下几点。

首先,要选用高性能的车辆识别设备,如摄像头和雷达等,以实现快速准确的车辆识别。

其次,需要建立完善的车辆数据库,包括车辆信息、车辆状态和车辆轨迹等,以支持后续的车辆跟踪工作。

同时,要保证车辆位置信息的准确性和实时性,以便进行车辆调度和路径规划。

最后,应该使用可靠的通信技术,如无线网络或卫星定位系统,实现车辆与交通管理中心的实时数据传输和交互。

智能信号灯控制是智能交通系统中重要的交通管理手段之一。

在设计与实施智能信号灯控制系统时,需要考虑以下几个方面。

首先,要根据路口的交通流量和需求,确定合适的信号灯布局和配时方案。

其次,需要借助交通流量检测设备和车辆识别技术,实时获取交通流量数据,并根据数据分析结果优化信号灯的配时策略。

同时,要考虑到不同时间段和交通需求的变化,灵活调整信号灯控制策略,以最大程度地提高交通流动性和减少拥堵。

最后,要注意信号灯控制系统的稳定性和可靠性,确保信号灯正常运行,避免交通事故和交通混乱的发生。

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东北大学秦皇岛分校控制工程学院《过程控制系统》课程设计设计题目:智能化流量控制系统设计学生:专业:班级学号:指导教师:设计时间:2013.7. 1-2013.7.6目录一. 设计任务 (3)二.前言 (3)四.系统硬件设计 (5)4.1 设备的选型 (5)4.1.1 控制器的选型 (5)4.1.2变频器的选型 (6)4.1.3流量传感器变送器的选型 (6)4.2 硬件电路 (7)五.软件设计 (8)5.1 控制规律的选择 (8)5.2 MATLAB 仿真 (8)5.2.1 传递函数的确定 (8)5.2.2 采用数字PID控制的系统框图 (9)5.2.3 基于临界比例度法的PID参数整定 (9)5.3程序编写 (12)六.结束语 (16)七.参考文献 (17)附页.Matlab 仿真程序及原始图表 (17)一.设计任务1、系统构成:系统主要由流量传感器,PLC控制系统、对象、执行器(查找资料自己选择)等组成。

传感器、对象、控制器、执行器可查找资料自行选择,控制器选择PLC为控制器。

PLC类型自选。

2、写出流量测量与控制过程,绘制流量控制系统组成框图。

3、系统硬件电路设计自选。

4、编制流量测量控制程序:软件采用模块化程序结构设计,由流量采集程序、流量校准程序、流量控制程序等部分组成二.前言本课程设计来源于工业工程中对于流量的监测和控制过程,其目的是利用PLC来实现过程自动控制。

目前,PLC使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制,应用领域极为广泛,涉及到所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域。

PLC 通过模拟量I/O模块和A/D、D/A模块实现模拟量与数字量之间的转换,并对模拟量进行闭环控制。

三.系统控制方案设计图3.1 控制系统工艺流程图如图3.1所示为智能化流量控制系统的工艺流程图,要求实现对管道中水流量的控制,该系统只有一个过程参数即管道的水流量,故可采用单回路控制系统实现控制要求。

该控制系统中,被控量为水的流量,控制量为水泵电机的转速,控制器选用PLC和变频器,传感变送器选用电磁流量传感器,执行器选用水泵电机。

根据工艺流程图画出系统框图,即图3.2。

图3.2系统框图从上图看出,该控制系统分为:①控制机构;②信号检测变送机构;③执行机构(l)控制机构:本系统的控制机构包括控制器(PLC)和变频器两个部分。

控制器是整个流量控制系统的核心。

将来自流量传感变送器的测量值与给定值相比较后产生的偏差进行一定规律(PID控制规律)的运算,并输出统一标准信号, 去控制执行机构的动作,以实现对过程量的自动控制。

变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连,便于设备之间的通信,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵电机)进行控制;使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。

变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。

变频器是对水泵电机进行转速控制的单元,其跟踪控制器送来的控制信号改变水泵电机的转速控制(2) 信号检测变送机构:在系统控制过程中传感变送器选用电磁流量传感器将工业生产过程参数经检测变送单元转化为标准信号,需要检测的信号包括管道水流量信号,其中水流量信号是本控制系统的主要反馈信号。

该信号是模拟信号,在模拟仪表中,标准信号通常采用4-20mA、0-10mA电流信号、1-5V电压信号、或者20-100kPa气压信号。

读入PLC时,需对输入的信号进行A/D转换。

(3) 执行机构:执行机构由水泵和电机组成,即把水泵与电动机直接连接在一起,但不需要传动轴。

它具有结构简单,体积小,重量轻,安装、运行成本低,维护方便,节能效果好,噪音低的有点。

它用于将水供入管道,通过变频器改变电机的转速,以达到控制管道水流量的目的。

智能化流量控制系统以供水出口管道水流量为控制目标,在控制上实现出口管道的实际流量跟随设定的水流量。

水流量的设定值可以是一个定值,也可以是一个时间分段函数,在每一个时段内是一个常数。

四.系统硬件设计4.1 设备的选型设计硬件选型的部分有:控制器、变频器、水泵、流量传感变送器。

4.1.1 控制器的选型PLC控制器具有抗干扰能力强,扩展模块组合方便、编程简单等优点,故该控制系统采用PLC作为控制器。

由于水流量自动控制系统控制设备相对较少,因此,我们选用西门子S7-200系列PLC,该系列PLC结构紧凑,价格低廉,具有较高的性价比,广泛适用于一些小型控制系统。

S7-200系列PLC可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用.根据控制系统实际所需端子数目,并考虑PLC端子数目要有一定的预留量,因此,CPU选用西门子CPU 224,其开关量输出为10点,输出形式为AC220V继电器输出;开关量输入为14点,输入形式为+24V直流输入。

由于实际中需要模拟量输入点1个,模拟量输出点1个,所以需要选择扩展模块。

S7-200系列PLC主要有6种扩展单元,它本身没有CPU,只能与基本单元相连接使用,用于扩展I/O点数。

模拟量扩展模块选用EM 235,该模块有4个模拟量输入通道,1个模拟量输出通道。

4.1.2变频器的选型选择Siemens MicroMaster440变频器,便于S7-200PLC和变频器之间的通信。

该系列变频器专适用于三相交流电动机调速,由微处理器控制,采用绝缘栅双极型晶体管作为功率输出器件,具有很高的运行可靠性和很强的功能。

MicroMaster440变频器的输入信号为380V 交流电压,输出功率为0.75~90KW,适用于大功率高要求超所。

该变频器的优点:①其输出信号能作为75KW的水泵电机的输入信号。

②该变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连,更便于设备之间的通信。

4.1.3流量传感器变送器的选型流量传感器器用于检测管道中的水流量,通常安装在的出水口,流量转换器是将水管中的水流量的变化转变为4~20mA的模拟量信号,作为A/D转换模块的输入,选型时,为减少传输过程中的干扰与损耗,我们采用4~20mA输出流量转换器。

根据上述分析,本课设中选用电磁流量传感器SHLDZ、电磁流量转换器SHLDZ—1实现流量的检测、显示和变送。

流量表测量范围0—0.6m3/h,精度1.0。

转换器输出4~20mA 电流信号,该模拟信号经A/D转换模后读入并与设定值进行比较,将比较后的偏差值进行PID运算,再将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号,送给与CPU224连接模拟量模块EM235,作为PID调节的反馈电信号。

4.1.4执行器的选型水泵电机的选型基本原则:①确保平稳运行;②选用的电机必须与系统用水量的变化幅度相匹配,则电机经常处于高效区运行,以求取得较好的节能效果。

本课设的要求为:电机额定功率0.37KW,额定转速为2800r/min。

根据本设计要求确定采用1台SFL低转速低噪音多级离心水泵电机(电机功率0.37KW)。

SFL型低噪音生活给水泵在外壳、轴上采用不锈钢材质,叶轮、导叶采用铸造件,经过静电喷塑处理,效率可提高5%以上;采用低噪音电机,机械密封,前端配有泄压保护装置,噪声更低(室外噪音60dB)、磨损小、寿命更长;下轴承采用柔性耐磨轴承,噪音低,寿命长;采用低进低出的结构设计,水力模型先进,性能更可靠。

它可以输送清水及理化性质类似于水的无颗粒、无杂质不挥发、弱腐蚀介质,一般用在城市给排水、锅炉给水、空调冷却系统、消防给水等。

4.2 硬件电路1.11.)(-++-+=z z Ts N N D z z T I P z Y s五.软件设计5.1 控制规律的选择PID 控制是控制系统中技术成熟、应用最广泛的控制方式。

它具有理论成熟,算法简单,控制效果好,易于为人们熟悉和掌握等优点。

本控制系统采用离散PID 控制规律。

位置型离散PID 控制规律表达式如下:式中:Kp 为比例系数;Ti 为积分时间常数;Td 为微分时间常数。

(1) 比例环节:快速调节有余差,P 过大,系统稳定性会变差 。

(2) 积分环节:表明控制器的输出与偏差持续的时间有关。

积分环节主要用于消除静差,提高系统的无差度。

积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti ,Ti 越大,积分作用越弱,易引起系统超调量加大,反之则越强,易引起系统振荡。

(3) 微分环节:改善动态性能,超前调节,预测功能。

微分调节器不能单独作用。

5.2 MATLAB 仿真5.2.1 传递函数的确定用MA TLAB 中的Simulink 仿真该控制系统,整定PID 参数。

由于用Simulink 仿真需要知道各环节传递函数,经查资料,找到变频器,水泵电机,管道传递函数近似分别为:15.05+s ,14.03.0+s , 1.0)1(1.0+--s s 。

传感器传递函数为1。

在Matlab 中采用c2d 函数将各环节传递函数离散化,转化为差分方程。

分别依次为:8187.09063.0-z ,7788.006636.0-z ,)99.0()1.1(1.0---z z 。

传感器的离散传递函数仍为1。

当不加任何控制器时,系统的单位阶跃响应曲线如下图3所示:图5.1无控制器时阶跃响应曲线5.2.2 采用数字PID控制的系统框图由于采用PLC控制,所以采用离散PID控制。

框图如下图所示图5.2Simulink仿真框图(离散化PID)5.2.3 基于临界比例度法的PID参数整定临界比例度法整定离散PID参数的仿真数字PID的表达式为步骤概括:/1,(1)利用开环连续传递函数的根轨迹图或劳斯定理求取系统等幅振荡时(此时P=kI=0,D=0)的临界比例度k δ和临界振荡周期K T ;(2)根据临界比例度法整定参数的经验算式表,求出PID 控制器理论上的最佳参数值;(3)如果按以上参数整定,系统的超调量、调节时间等性能指标还不符合要求,则要根据P 、I 、D 参数大小对系统的影响,做适当改变,以提高PID 控制器的调节质量。

具体仿真方法:先令I=0,D=0,采样周期取较小的值即 Ts=0.001,调整P ,使阶跃响应曲线等幅振荡,可知,当临界比例K=5.27时,响应曲线等幅振荡,响应曲线如下图5.2所示:图5.2等幅振荡曲线求得振荡周期Tk=67.3取控制精度为1.50,查表计算得317.027.567.167.1=÷=⨯=K δδ65.333.675.05.0=⨯==K I T T42.865.3325.025.0=⨯==I D T T对应该仿真模块:155.3=P ,030.0/1==I T I ,42.8==D T D然后根据实际响应曲线调整参数(二次整定)为: P=3.0 ,I=0.025,D=0.01对应333.0=δ,40=I T ,01.0=D T 对应单位阶跃响应曲线如下所示:图5.3二次整定单位阶跃响应曲线由图5.3估算得: 响应超调量为15.3%,3%误差带调节时间4.7s ,所以调节质量较好。

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